【正文】 河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)目錄第一章 礦井概述及井田特征 1 礦井概述 1 井田地質(zhì)特征 2 煤系地層及煤層特征 5第二章 井田境界和儲(chǔ)量 7 井田境界 7 井田工業(yè)儲(chǔ)量 10 井田可采儲(chǔ)量 11第三章 礦井工作制度、設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力及服務(wù)年限 13 13 13第四章 井田開(kāi)拓 15 15 16 井田開(kāi)拓方式的確定 23 26 采區(qū)劃分 30 井底車場(chǎng) 30 開(kāi)拓系統(tǒng)的綜述 36第五章 采煤方法和采區(qū)巷道布置 37 采區(qū)概況 37 采煤方法和回采工藝 39 開(kāi)采巷道和生產(chǎn)系統(tǒng) 54 采區(qū)車場(chǎng)設(shè)計(jì)及硐室 58 采區(qū)采掘計(jì)劃 61第六章 礦井運(yùn)輸與提升 63 概述 63 64 64 67 72第七章 礦井通風(fēng)與安全 74 74 76 80 81 85第八章 礦井排水系統(tǒng) 88 88 88 94 96第九章 技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo) 97參 考 資 料 99感 謝 100103第一章 礦井概述及井田特征 礦井概述 地理位置與交通首山一礦位于邯鄲市西約17公里，中心坐標(biāo)東徑114176。18′19〞，北緯36176。39′10″，行政區(qū)屬武安市康城鎮(zhèn)管轄。井田中部有邯鄲——長(zhǎng)治鐵路通過(guò)，本礦鐵路專用線在康城火車站與之接軌， Km；井田中部有邯鄲——武安公路通過(guò)，井田北部有319國(guó)道通過(guò)，運(yùn)輸條件十分便利。 首山一礦交通位置圖 企業(yè)隸屬關(guān)系及性質(zhì)首山一礦為冀中能源邯鄲礦業(yè)集團(tuán)公司下屬二級(jí)單位，屬國(guó)有企業(yè)。 地形與河流井田地表位于紫山與鼓山之間的丘陵地帶，區(qū)內(nèi)地勢(shì)南北兩側(cè)高，井田內(nèi)地表水系不發(fā)育，僅在東南側(cè)有季節(jié)性的車網(wǎng)口小溪，流向北北東，匯入牛叫河，由礦井排水，天氣降水匯合而成，流量很小。 氣象與地震本區(qū)屬溫帶大陸性季風(fēng)氣候，四季分明，據(jù)武安氣象站多年觀測(cè)資料，年降水量最高為1026mm，年蒸發(fā)度一般為2100mm?！妗妫?。凍結(jié)期自12月初至次年3月初，最大凍結(jié)深度410mm。最大積雪厚度150mm。，風(fēng)向以東北、北北東、南居多。區(qū)內(nèi)雨季集中在7～9月份，占全年70%以上。地震基本烈度為7度。 井田內(nèi)建筑物井田內(nèi)從南向北村莊有停泗頭村、高河村和陶莊村。工業(yè)場(chǎng)地主要建筑物可分為三部：生產(chǎn)系統(tǒng)、輔助生產(chǎn)車間、行政管理及生活福利建筑等。 井田地質(zhì)特征 井田地形與煤系地層概述井田地表位于紫山與鼓山之間的丘陵地帶，區(qū)內(nèi)地勢(shì)南北兩側(cè)高，標(biāo)高+，中部地勢(shì)低，牛叫河最低為+120m，相對(duì)高差160m。陶一煤礦井田地層由老到新有奧陶系中統(tǒng)、石炭系中統(tǒng)和上統(tǒng)、二疊紀(jì)、三疊紀(jì)及第四系。a. 奧陶系中統(tǒng)峰峰組(O2f)以巨厚～厚狀灰色、深灰色純灰?guī)r、褐黃色花斑狀灰?guī)r和白云質(zhì)灰?guī)r組成，地層厚度170m左右。b. 石炭系(C)石炭系中統(tǒng)本溪組(C2b)：主要白灰色巨厚層狀石灰?guī)r及淺灰色鋁質(zhì)泥巖組成。含一層不可采薄煤層，局部含透鏡狀赤鐵礦。地層厚度13～31m，平均20m。石炭系中統(tǒng)太原組(C3t)：為海陸交替相沉積的泥質(zhì)巖、碳酸巖和碎屑巖。主要由深灰色、灰色粉砂巖、泥巖及灰色中～細(xì)粒砂巖組成。其中夾有6～8層石灰?guī)r，本組地層含煤5～14層，主要可采及局部可采煤層有9煤層。地層厚度112～153m，平均120m。下石盒子組(P1x)：由灰綠、深灰和帶紫花班狀粉砂巖又淺灰色鋁質(zhì)泥巖組成。地層厚度41～87m，平均厚度68m。c. 二疊系(P) 山西組(P1s)：本區(qū)的主要含煤地層。巖性主要由深灰色粉砂巖、泥巖和淺灰色中～細(xì)粒砂巖組成，含煤2～8層，中下部2煤層為穩(wěn)定可采煤層。地層厚度49～83m，平均67m。上石盒子組(P2s)：由灰、深灰、紫灰花斑色粉砂巖和淺灰、灰白色砂巖組成，砂巖成分以石英為主，總厚度420～647m，平均厚度517m。石干峰組(P2sh)：由綠灰、紫灰色中～細(xì)粒砂巖與紫色粉砂巖相間交替沉積，以粉砂巖為主。總厚度165～276m，平均厚度237m。 d. 三疊系(T)巖性以薄—厚層狀紫色、灰紫色及紫紅色細(xì)粒砂巖為主，夾粉砂巖薄層或粉砂巖透鏡體。地層厚度大于550m。e. 第四系(Q)由沖洪積的砂質(zhì)粘土、粘土及砂、礫石組成，地層分布不均，厚度變化大。地層厚度0～。 井田地質(zhì)構(gòu)造（1）斷層：井田范圍內(nèi)落差大于50m的斷層有2條。即FF4，均為高角度正斷層。F3斷層：井田東側(cè)深部邊界斷層，走向N25E，傾向SE，傾角70度，落差35～70m，南部第13勘探線處落差最大。F4斷層：井田西側(cè)淺部邊界斷層，又稱半個(gè)山斷層，走向N20176。E，傾向NW，傾角70176。，落差135m～310m，由南向北落差變小，地表斷層跡象明顯。（2）褶曲：規(guī)模較大的褶曲有鰲子山東背斜和半個(gè)山背斜，均位于井田西側(cè)平行F4斷層發(fā)育，前者在井田北部，走向N30176?！玁20176。E，；后者在井田南部，走向N30。E，軸長(zhǎng)3Km。 井田水文地質(zhì)（1）區(qū)域水文地質(zhì)概況首山一礦位于邯邢水文地質(zhì)單元南單元的康二城亞單元的東部。該單元的北部邊界分布在紫山巖體一帶，其地表分水嶺即為該單元的北部邊界；西界以紫山——鼓山斷層為界；東界以?shī)W陶系石灰?guī)r頂界面標(biāo)高1100 m為界；南部邊界分為兩段，南部西段以雙玉泉斷層為界，東段以胡峪斷層為界。一是第四系松散砂卵礫石孔隙含水層，二是二疊系砂巖裂隙含水層組，三是石炭系薄層石灰?guī)r及奧陶系中統(tǒng)石灰?guī)r巖溶裂隙含水層組。（2）井田水文地質(zhì)條件區(qū)內(nèi)地表沖溝發(fā)育，平時(shí)主要排泄上游礦坑水，水量在50～300m3/h之間，雨季為上游地區(qū)大氣降水排泄通道。a. 含水層特征奧陶系中統(tǒng)石灰?guī)r含水層(I)該層是由厚層狀石灰?guī)r、白云質(zhì)灰?guī)r等組成。本層總厚度約為550m，分為峰峰組、磁縣組和馬家溝組三組八個(gè)層段。本區(qū)奧灰含水層巖溶發(fā)育極差，富水性較弱，奧灰水屬深埋藏滯流型。 L/，水質(zhì)類型為HC03S04Ca型。大青石灰?guī)r含水層(Ⅱ)巖性為中厚層狀的隱晶—細(xì)晶質(zhì)石灰?guī)r，局部夾燧石條帶，層位穩(wěn)定?！?，m，～；水質(zhì)類型以HC03S04CaMg型三為主，屬富水性弱～中等的含水層。伏青石灰?guī)r含水層(Ⅲ)巖性為灰色隱晶質(zhì)石灰?guī)r，層位穩(wěn)定?！??！?。水質(zhì)類型以HC03S04NaCa型為主，屬富水性中等的含水層。～。野青石灰?guī)r含冰層(Ⅳ)巖性為隱晶質(zhì)含泥質(zhì)石灰?guī)r。局部相變?yōu)槟鄮r及粉砂巖，沉積不穩(wěn)定。水質(zhì)類型以HC03S04CaMg型為主，～。該層屬富水性較弱的含水層。2煤層頂板砂巖含水層(V)巖性為中～細(xì)粒結(jié)構(gòu)、泥硅質(zhì)膠結(jié)長(zhǎng)石石英砂巖，局部相變?yōu)榉凵硯r?！?L/?！?。該層屬富水性弱的含水層，局部為中等富水性。下石盒子組砂巖含水層(Ⅵ)巖性為中～細(xì)粒結(jié)構(gòu)、泥硅質(zhì)膠結(jié)石英砂巖?！?L/，，該層具有中等富水性。上石盒子組二段底砂巖含水層組(Ⅶ) 巖性為中～細(xì)粒結(jié)構(gòu)、泥硅質(zhì)膠結(jié)石英砂巖?！骄鶐r性為一套粗～中粒結(jié)構(gòu)、泥硅質(zhì)膠結(jié)石英砂巖，～。 L/，水質(zhì)類型為HC03S04CaMg型，～。該層具有中等富水性。 b. 隔水層特征井田內(nèi)各含水層之間均存在有一定厚度并且有良好隔水性能的隔水巖層?！Ｆ溟g巖性由砂質(zhì)泥巖、鋁質(zhì)泥巖、粉砂巖組成。具 有良好的隔水性能。大青石灰?guī)r(Ⅱ)與伏青石灰?guī)r(Ⅲ)～，平均為 ,巖性60％為泥巖、粉砂巖，同時(shí)還有厚度不等的巖漿巖侵入，結(jié)構(gòu)致密堅(jiān)硬，增強(qiáng)了兩含水層之間的隔水能力。伏青石灰?guī)r(Ⅲ)與野青石灰?guī)r(Ⅳ)～,巖性以粉砂巖、泥巖為主，同時(shí)也有厚度不等的巖漿巖侵入，均具有較好的隔水性能。野青石灰?guī)r(Ⅳ)與2煤層頂板砂巖(V)～,，巖性中粉砂巖和泥砂巖占60％以上，亦具有良好的隔水性能。2煤層頂板砂巖(V)與下石盒子組底砂巖(Ⅵ)，巖性中粉砂巖占62％，這些厚層粉砂巖亦具有良好的隔水性能。下石盒子組底砂巖(Ⅵ)與上石盒子組二段底部砂巖(Ⅶ)間距為 ～，巖性中粉沙巖、泥巖和鋁質(zhì)泥巖占50％～ 60％，這些厚層的泥巖，鋁質(zhì)泥巖起到了很好的阻隔水作用。區(qū)內(nèi)地表水體一般不與其下伏各含水層發(fā)生水力聯(lián)系。各含水層之間均有一定厚度的隔水巖層。含水層水位各不相同，說(shuō)明其無(wú)水力聯(lián)系。但在遇到斷層、陷落柱等特殊情況下，仍會(huì)發(fā)生水力聯(lián)系。大青灰?guī)r含水層與奧陶系含水層水位標(biāo)高比較相近，二者之間可能存在一定的水力聯(lián)系。d. 充水因素分析綜上所述，山西組砂巖含水層，是礦井主要充水來(lái)源。礦井正常涌水量一般在120～180m3/h。最大涌水量200～260m3/h。 煤系地層及煤層特征 煤層埋藏條件及圍巖性質(zhì)井田內(nèi)含煤地層主要是上石炭統(tǒng)太原組，下二統(tǒng)山西組。在中石炭統(tǒng)本溪組中只有一層不可采的薄煤。含煤地層總厚度約205～220m，含煤20～22層，～?？刹蓪佑?jì)6～8層，～。南部有9八層，北部有9六層。目前主要可采煤層為2煤，待開(kāi)發(fā)的下組煤為9。，詳見(jiàn)可采煤層一覽表。1煤（小煤）可采范圍都在北翼，南翼極少。北翼賦存穩(wěn)定。局部因沉積變相沖刷。頂板以粉砂巖為主，局部中粒砂巖。局部也有火成巖頂板。2煤（大煤），為主要可采煤層，較穩(wěn)定。其它也有局部沖刷變薄。頂板多為粉沙巖，局部有堅(jiān)硬的中砂巖。～。4煤（野青），厚度變化不大，～，局部尖滅變薄，～，一般厚度1m左右，據(jù)揭露的資料，不易維護(hù)。5煤（山青小煤），僅在中部局部可采。6煤（大青），大部可采，變化不大。，局部尖滅。頂板為粉沙巖，個(gè)別為灰?guī)r，炭質(zhì)泥巖及細(xì)砂巖。7煤（小青），除火成巖破壞以外，南部全部可采，厚度變化不大。頂板為粉沙巖或泥巖。井田北部一般都不可采。8煤（大青），煤層厚度變化不大，都可采。頂板為4～9m厚的堅(jiān)硬石灰?guī)r，為主要含水層之一。9煤（下架），全部可采。煤層構(gòu)造較復(fù)雜。 首山一礦井田可采煤層一覽表煤層編號(hào)一般真厚m一般間距m穩(wěn)定性巖漿巖破壞程度可采程度煤層結(jié)構(gòu)1極不穩(wěn)定輕微大部可采 2穩(wěn) 定輕微可采～4極不穩(wěn)定嚴(yán)重局部可采無(wú)夾石5極不穩(wěn)定中等局部可采～6不穩(wěn)定輕微大部可采無(wú)夾石7極不穩(wěn)定嚴(yán)重局部可采有夾石1～～8極不穩(wěn)定輕微大部可采～9穩(wěn) 定未破壞可采有夾石1～2層，～目前開(kāi)采2和4煤層，煤層頂、底板以粉砂巖為主，局部為中、細(xì)砂巖和部分巖漿巖，頂板為巖漿巖時(shí)有下垂現(xiàn)象，巖漿巖為底板時(shí)，有隆起現(xiàn)象，對(duì)正常開(kāi)采影響較大。煤層傾角一般在8176。～18176。之間。 煤的特征（1）煤的工業(yè)分析及用途煤的容重，根據(jù)地質(zhì)報(bào)告，～，～。本井田各煤層均為無(wú)煙煤。其中2煤層屬中灰、低硫、低磷無(wú)煙煤。4～9煤層均為中～高硫中灰低磷無(wú)煙煤。目前開(kāi)采的2煤層，塊煤可用作化工原料，末煤供電力及民用。（2）煤層穩(wěn)定程度井田內(nèi)2煤為穩(wěn)定煤層，其余（不包括下組煤）均為極不穩(wěn)定煤層。（3）礦井瓦斯本礦瓦斯涌出量較小，經(jīng)鑒定為低瓦斯礦井。礦井未發(fā)現(xiàn)煤（巖）及瓦斯噴出和突出現(xiàn)象。（4）煤塵與自燃性煤塵爆炸指數(shù)10%，無(wú)爆炸性。煤層自燃發(fā)火傾向?yàn)棰箢?，不易自燃。第二? 井田境界和儲(chǔ)量 井田境界 井田劃分的依據(jù)在煤田劃分為井田時(shí)，要保證各井田有合理的尺寸和境界，使煤田各部分都能得到合理的開(kāi)發(fā)。井田境界應(yīng)根據(jù)地質(zhì)構(gòu)造、儲(chǔ)量、水文、煤層賦存情況、開(kāi)采技術(shù)條件、開(kāi)拓方式及地貌、地物等因素，進(jìn)行技術(shù)分析后確定。一般井田境界劃分的原則有如下幾條： 一、按自然境界劃分按地質(zhì)構(gòu)造因素劃分：利用煤田地質(zhì)構(gòu)造作為劃分井田的自然境界，即利用大斷層、褶曲軸線、巖漿巖侵入帶、古河床沖刷帶等地質(zhì)構(gòu)造劃分井田。按煤層賦存形態(tài)劃分：為了有利礦井生產(chǎn)管理、巷道布置和減少采煤方法的多樣性，常將產(chǎn)狀不同的煤層區(qū)域劃分為不同井田。以相鄰礦井井田境界煤柱為界。 按煤層組與儲(chǔ)量分布情況劃分：根據(jù)煤層組（煤層）與儲(chǔ)量分布情況劃分井田，在煤層生產(chǎn)能力高、儲(chǔ)量多且集中的區(qū)域多劃分建設(shè)大型、特大型礦井；在煤層生產(chǎn)能力低、儲(chǔ)量少且分散的區(qū)域，一般多劃分建設(shè)中小型礦井。以相鄰礦井井田境界煤柱為界；按煤種、煤質(zhì)分布規(guī)律劃分：在煤種、煤質(zhì)變化比較大的礦區(qū)。為了保證煤種、煤質(zhì)和減少同一礦井煤種的種類，減少因分采分運(yùn)與加工而造成的生產(chǎn)系統(tǒng)與設(shè)施的復(fù)雜性，可利用煤種、煤質(zhì)的分界線作為井田劃分的境界。按地形地物界線劃分：當(dāng)?shù)孛嬗泻恿鳌㈣F路、城鎮(zhèn)等需要留設(shè)保安煤柱時(shí)，應(yīng)盡量利用此類保安煤柱線作為井田境界，以降低煤炭損失，減少開(kāi)采技術(shù)困難。二、按人為境界劃分按水平標(biāo)高（煤層底板等高線劃分）：沿煤層傾角劃分井田，常以煤層底板等高線（單煤層）或水平標(biāo)高（煤層群）劃分。按地質(zhì)鉆孔連線劃分：地質(zhì)鉆孔連線劃分，可用在煤層傾斜方向或走向方向上，應(yīng)用時(shí)注意為井田開(kāi)采創(chuàng)造較好的開(kāi)采條件。按經(jīng)緯線劃分：以經(jīng)緯線劃分井田，可用在煤層走向上和煤層傾向上，是常用的人為境界劃分方法。按勘探線劃分：以煤田地質(zhì)勘探中某地質(zhì)勘探線作為井田劃分的人為境界。 井田范圍首山一礦位于邯鄲市西約17公里，中心坐標(biāo)東徑114176。18′19〞，北緯36176。39′10″，行政區(qū)屬武安市康城鎮(zhèn)管轄。首山一礦位于邯邢水文地質(zhì)單元南單元的康二城亞單元的東部。該單元的北部邊界分布在紫山巖體一帶，其地表分水嶺即為該單元的北部邊界；西界以紫山——鼓山斷層為界；東界以?shī)W陶系石灰?guī)r頂界面標(biāo)高1100 m為界；南部邊界分為兩段，南部西段以雙玉泉斷層為界，東段以胡峪斷層為界。井田內(nèi)含煤地層主要是上石炭統(tǒng)太原組，下二統(tǒng)山西組。在中石炭統(tǒng)本溪組中只有一層不可采的薄煤。含煤地層總厚度